実験

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第4章 工業用ケナフ繊維/ポリスチレン複合材料の

射出成形に関する検討

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本章で用いた試料は，すべて第 3 章と同様である．ただし，マ ト リ ッ ク ス の ポ リ ス チ レ ン に は ， メ ル ト フ ロ ー レ イ ト 15g/min(230℃/2.16kg)の PS ジャパン製 AGI02(AGI)を使用した．

4.2.2. 射出成形機を用いた複合材料の作製

試験片の命名法を Table4-1 に示す．KF，L の量は総量に対する wt%，添加剤(S，C)の量はマトリックス量に対する wt%，CA の量は KF 量に対する wt%である．本章では，すべての KF/PS 複合材料が CA(5%)を含んでいる．

所定の配合割合で KF(80℃で 24 時間乾燥した)，CA，PS(PSJ，PSH，

AGI)ペレット，添加剤(L，S，C)を第 3 章と同様に混合機(シーテ ィーイー製)(Fig.4-1)に投入し 5min 混合した．この混合試料を二 軸押出機(シーティーイー製 HTM50)に投入して混練し，さらにホッ トカット(KF50%以下)あるいはウォーターカット(KF50%)でペレッ トを作製した．

得られたペレットを 100℃で 4 時間乾燥し，射出成形機(J550EL

Ⅲ，JSW 日本製鋼所)によりトレイ試作品(型①550mm×367mm×

49mm)およびエアコンバックカバー試作品(型②900mm×300mm×

54mm)に成形した．また，二色成形により，二層板状試験片に成形 した．

押出，射出条件を Table4-2 に示す[7-11]．

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Table4-1 Nomenclature of the specimen (wt %)．

PSJ-KF(30%)-CA(5%)-L(1%) PSJ 68.5%

KF 30% (For the total amount 30%) CA 1.5% (For the KF amount 5%) L 0.7% (For the Matrix amount 1%)

Fig.4-1 Mixing machine (a),(b) and mixed material (c),(d)．

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Table4-2 Settings conditions of extruder and injection molding machine．

Extrusion Conditions

Kneading temperature Kneading speed KF(30%):200-170-180-190(℃) 180(rpm)

KF(40%):210-170-180-190(℃) 180(rpm) KF(50%):210-170-180-190(℃) 180(rpm)

Injection Conditions

Berrel temperature Mold temperature Screw

① 205-210-210-205(℃) 60(℃) -

② 200-200-195-200-205(℃) 60(℃) 75(rpm)

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4.2.3. 性能の評価

改質剤を添加したケナフ繊維/ポリスチレン複合材料の実用性 を調査するために，日東工器製 DLV8130 電動トルクドライバーを 用いて，エアコンバックカバー試作品にネジ止め用のボスのネジ 止め強度試験を行った．

成形したケナフ繊維 40%大型トレイ及びケナフ繊維 20%エアコン バックカバーにおいて，ケナフ繊維が均一な組成になっているこ とやボイド(気泡)がないことを確認するために，トレイ及びエア コンバックカバーから小片をサンプリングして，密度測定を行っ た．

ノズルから射出され溶融したケナフ繊維/ポリスチレン混合物 は，スプルゥ，ランナーを通りトレイとなる空洞部分への流入口 を通り，上下左右対称に成形されている．トレイの写真とトレイ 背面パネル模式図を Fig.4-1，Fig.4-2 に示す．Fig.4-3 に示すよ うにトレイの１／４の部分からサンプリングし，島津製作所製密 度分析天秤 AUW120D を使用して 2-プロパノールを用い 23℃恒温室 で密度測定を行った．エアコンバックカバーは上下左右非対称で あるため，Fig.4-4 に示すように各箇所(薄い部，中身部)をサンプ リングし，島津製作所製密度分析天秤 AUW120D を使用して 2-プロ パノールを用い 23℃恒温室で密度測定を行った．

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ケナフ繊維/ポリスチレンの二色成形による複合材料の実用性 評価に関しては，二色フロントパネルの室内放置での吸湿性を調 査した．

Fig.4-1 The injection-molded tray of KF40%/PS composite．

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Fig.4-2 Dimensions of the injection-molded tray．

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Fig.4-3 The sampling specimens of injection-molded tray.

Fig.4-4 The sampling specimens of injection-molded air conditioner’s back cover.

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